Большая осенняя распродажа оборудования и материалов. Скидки на оборудование до 45%.
+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 10:00–17:00
Хьюстон
Корзина пуста
Корзина пуста
+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 10:00–17:00

Биопечать на примере Rokit Invivo

31 января 2020
808
Поделитесь в соц. сети:

Здравствуйте! С вами Top 3D Shop и в очередном обзоре мы рассказываем о 3D-биопринтере Rokit Invivo — уникальном устройстве, позволяющем создавать живые ткани и биосовместимые структуры. Узнайте больше из этой статьи. 

  

Содержание:

  

Для чего нужны медицинские 3D-принтеры

Источник: all3dp.com

Исследование, проведенное Wohlers в 2017 году, показало, что 11% всех доходов от 3D-печати приходится на компании, связанные с медициной. Более 20 различных типов имплантатов, от черепных до имплантатов бедра, колена и позвоночника производятся с использованием 3D-печати. Например, с помощью этой технологии в 2017 году в США было произведено более 50 000 имплантатов тазобедренного сустава. 3D-печать используется не только для создания специфичных для пациента копий костей, органов и кровеносных сосудов, но и для разработки новых хирургических режущих и сверлильных инструментов, направляющих, ортопедических приспособлений и протезов.

Области применения 3D-печати в медицине простираются далеко за пределы общей практики и исследований. Помимо ставших привычными стоматологии и протезирования, 3D-технологии находят применение и в фармакологии, и в подготовке к хирургическим операциям. Среди основных задач 3D-печати можно выделить следующие:

  • Подготовка к хирургическим операциям

  • Протезирование

  • Стоматология, ортодонтия и зубопротезирование

  • 3D-печать тканей и органов

  • Создание комбинированных препаратов с различными свойствами

  • Производство медицинских инструментов и приборов

  • Клеточные технологии

   

Преимущества медицинских 3D-принтеров

Источник: all3dp.com

Медицинская 3D-печать должна соответствовать специфическим требованиям отрасли:

  • Индивидуализация. Вместо того, чтобы производить тысячи идентичных деталей, 3D-печать позволяет создавать протезные и ортопедические устройства, медицинские инструменты или биологические компоненты, адаптированные к конкретной анатомии и физиологии пациента.

  • Время изготовления. 3D-печать дает врачу или инженеру возможность прототипирования медицинского изделия в течение нескольких часов для пациентов, нуждающихся в неотложной помощи. Производители медицинской продукции могут использовать прототипы для проведения клинических испытаний и ранней коммерциализации серийного продукта пока окончательный дизайн еще дорабатывается.

  • Стоимость. Наряду со способностью создавать нестандартные, сложные компоненты, 3D-печать лучше всего подходит для производства единичных или мелкосерийных изделий. Медицинские 3D-принтеры используют именно тот материал, который необходим, и именно в том количестве, которое необходимо, что сокращает количество отходов, минимизирует время на постобработку и, в конечном итоге, снижает стоимость их изготовления по сравнению с промышленным способом.

  • Сложность объектов, которые могут быть созданы при помощи 3D-технологий, потенциально безгранична. Тонкие каркасы, идеально соответствующие контуру кости или пористые детали, повторяющие структуру тканей, изготавливаются легко и быстро. Это открывает дверь для решения многих задач, которые ранее считались невозможными, например, протезирование лицевых костей, позвоночника или суставов.

  • Печать разными материалами. Современные медицинские биопринтеры способны комбинировать различные материалы, например, сразу заполняя коллагеновый или «костный» каркас клеточным субстратом и веществами для роста тканей. Это уменьшает число медицинских манипуляций с пациентом и улучшает приживаемость имплантата.

  • Стерилизуемость. Для клеточных культур и имплантируемых конструкций требование стерильности является одним из важнейших. Кроме того, что печать должна проводиться стерильным инструментом и в стерильных условиях, для клеточных структур необходимо поддерживать температурный режим, обеспечивающий им максимальную жизнеспособность.

  

История компании Rokit

Источник: koreatimes.co.kr

Южнокорейский производитель 3D-принтеров Rokit вышел на рынок 3D-биопечати после полученного в 2015 году от правительства Южной Кореи гранта в размере $ 3 млн. С тех пор он разрабатывает 3D-принтер Rokit Invivo – многофункциональный гибридный биопринтер с экструдером филамента (в том числе биосовместимого), дозатором и высокотемпературным пневматическим экструдером. Rokit Invivo может печатать с использованием множества материалов, включая PLGA, PCL, PLLA, коллаген, альгинат и фиброин шелка. Первую модель этого принтера Rokit представил всего год спустя после получения гранта, в 2016 году.

Источник: twitter.com

В Rokit Healthcare хорошо понимают, что нужно медикам и ученым, поскольку их генеральный директор Seok Hwan You – бывший генеральный директор биофармацевтической компании Celltrion Healthcare. Он объединил свои обширные знания биологии и фармакологии, полученные на предыдущей работе, с технологиями 3D-печати Rokit для разработки революционного биопринтера Invivo, который, как он уверен, внесет большой вклад в развитие биоиндустрии. 

Но уже сейчас можно сказать, что это будет не единственный биопринтер компании. Seok Hwan You объявил о планах создания 3D-принтера, способного печатать синтетическую кожу непосредственно на пациенте. Биопринтеры Rokit создаются и совершенствуются в тесном сотрудничестве с Корейским институтом машин и материалов, Больницей Сеульского национального университета, Корейским передовым институтом науки и техники, а также Университетом Ханьян.

  

Обзор продукции Rokit

Источник: 3disonprinter.com

Помимо флагманской модели Invivo, Rokit Healthcare производит еще несколько 3D-принтеров, также отличающихся высоким качеством и необычными характеристиками. 

Серия AEP – FFF-принтеры с тройным высокотемпературным экструдером (до 450 oC), платформой с автоматическим выравниванием и подогревом до 160 oC, HEPA-фильтром, датчиком филамента, web-камерой и сенсорным экраном 7”, работающие под управлением ОС Android. Принтеры способны печатать материалами, одобренными FDA, а также ULTEM 1010 и 9085, PEEK, ABS, PLA, PET, PC. Точность всех моделей в серии – 6 микрон по XY и 1,2 микрона по оси Z, скорость печати – 300 мм/сек.

Модели Stealth 300 и Stealth 450 отличаются объемом печати: 290 х 180 х 260 мм для модели 300, и 400 х 400 х 400 мм для модели 450.

  

Rokit Invivo 3D Bioprinter

  

Характеристики 3D-биопринтера Invivo

Источник: cyberspaceandtime.com

Стандартный

Премиум

Способ печати

Экструдер для полимерного филамента 

+ биодозатор

Экструдер для полимерного филамента 

+ биодозатор

+ биодозатор для супер-горячего расплава

Панель управления

Сенсорный LCD-экран, ОС Android

Разрешение

Экструдер 0,2 мм / Диспенсер 0,05 мм

Фильтр Hepa

H14 (99,995≤0,3 мкм. D.O.P.)

УФ-лампа

Стерилизующая УФ лампа

Экструдер

УФ-светодиод (365 нм)

Биодозатор

Винтовой с механизмом защиты 10 мл шприца от загрязнения 

Функции биодозатора

Система охлаждения / обогрева (от -10 до +80 ºC)

Платформа

Система охлаждения / обогрева (от -10 до +80 ºC)

Диаметр форсунки, мм

экструдера: 0,2, 0,4

биодозатора: 0,05 — 0,8

экструдера: 0,2, 0,4

биодозатора: 0,05 — 0,8

пневматичсекого биодозатора: 0,1 — 0,5

Пневматический дозатор

Высокотемпературная система плавления (до 350 ºC)

Объем печати, мм

100 X 100 X 90 

Скорость печати

5 — 20 мм/сек

Цена

по запросу

  

Особенности конструкции

Источник: biobasic.com

На сегодняшний день Rokit Invivo – один из самых совершенных и высокотехнологичных серийных 3D-биопринтеров. 

Rokit Invivo позволяет создавать универсальные трехмерные клеточные структуры из био-чернил и гидрогелей, заполняя ими каркасы из синтетических биополимеров PCL, PLGA, PLLA. 

Rokit Invivo имеет модульную конструкцию, пользователи могут выбрать два из трех типов форсунок (экструдер, механический дозатор, пневматический дозатор горячего расплава) с дополнительной функцией контроля температуры (от -10 °C до +80 °C). 

Устройство гарантирует стерильную среду, поскольку сконструировано как закрытая система и оснащено воздушным фильтром HEPA класса H14. УФ-лампы с длиной волны 253 нм обеспечивают полную стерилизацию рабочей камеры во время работы. Пользователи могут загружать, скачивать и печатать 3D-файлы либо через сети Wi-Fi и Ethernet, либо с USB-носителей, используя сенсорный экран. Процесс печати удобно контролировать при помощи видеокамеры. Принтер работает под управлением ОС Android.

Кроме этого, Rokit поставляет для 3D-принтеров Invivo фирменные био-филаменты PLGA, PLLA, PCL и фотоотверждаемые био-чернила Invivogel на основе желатина, для печати широкого спектра мягких трехмерных клеточных структур с помощью дозаторов Invivo. 

   

Печатные модули и материалы

Шприц-дозатор

Экструдер филамента

Пневматический дозатор

Био-чернила

Гидрогель со смесями факторов роста клеток

 

Порошковые смеси 

Гидроксилапатит

Хитозан

 

Гидрогели

Коллаген

Желатин

Фибрин

Гиалуроновая кислота

Альгинат

Синтетические полимеры

PCL (поликапролактон)

PLGA Poly (молочно-ко-гликолевая кислота)

PLLA (изомер полилактида)

Любые другие полимеры для печати методом плавления филамента

Различные типы полимеров и других материалов, которые требуют контроля температуры и давления воздуха

   

Сферы применения

Источник: all3dp.com

Задача

Объект печати 

Технология печати

Био-

чернила

Каркасы

Ткани

Шприц-

дозатор

Экструдер 

филамента

Пневма-тический дозатор

Создание искусственной кожи путем многослойной печати человеческих фибробластов и кератиноцитов на коллагеновых каркасах

+

+

Материалы для

регенерации мягких тканей

+

+

Печать и культивирование трехмерных клеточных структур

+

+

Изучение оптимальных условий для каркасных биоматериалов и методов культивирования клеток, специфичных для каждой сконструированной ткани

+

+

+

+

Тестирование применимости различных

полимерных материалов

+

+

+

+

Разработка интеллектуальных трехмерных биосистем с 

биопечатными наночастицами 

+

+

+

Одновременная печать структуры

и инкапсуляция био-ячеек

+

+

+

+

+

  • Развивающиеся пористые костяные структуры
  • Биосовместимые зубные имплантаты
  • Модели искусственных суставов

+

+

+

+

+

Тестирование различных технологий сшивки полимерных и биологических материалов

+

+


+

  

Модульные пакеты, опции

Стандартный пакет 1

Стандартный пакет 2

Модернизиро-

ванный пакет 1

Модернизиро-

ванный пакет 2

Премиум пакет

полимерный экструдер

 

+ биодозатор

биодозатор

 

+ биодозатор

полимерный экструдер

 

+ биодозатор

 

+ регулятор температуры

биодозатор

 

+ биодозатор

 

+ регулятор температуры

экструдер горячего расплава

 

+ биодозатор

 

+ регулятор температуры

 

+ регулятор

дозатора воздуха 

 

+ воздушный компрессор

  

Способы печати

Источник: 3dhubs.com

Способ печати

Стандартный

Модернизированный

Премиум

Фотополимеризация

+

+

+

Контроль температуры платформы

+

+

Химическая сшивка

+

+

+

Экструзия термопластичного филамента

+

+

+

Произвольная смесь материалов (например, гидрогель, неорганические и синтетические материалы)

+

   

Шаблоны печати

Экструдер-

дозатор

 

печать с двойным пересечением

Трехмерная печать различными материалами

Печать клеточной матрицы с заполнением клеточной культурой

Печать пористых материалов с различным диаметром пор

Печать трехмерной клеточной матрицы с заполнением клеточной культурой

  

Примеры использования 

Каркас ушной раковины, Prof. Dr. Mehmet KARAALTIN

Источник: instagram.com

Реставрационный каркас хряща, созданный профессором медицины Mehmet KARAALTIN из Турции с помощью принтера Rokit Invivo, в соответствии с CAD-сканированием пациента. Сделанный из материала, одобренного FDA, каркас будет засеян аутологичными клетками пациента, которые вырастут в соответствии с правильной физиологической формой.

  

Институт биоинтерфейсов Университета Мичигана, клинические испытания прототипов

Источник: facebook.com

Благодаря применению современных методов, институт решает фундаментальные вопросы клеточной гетерогенности, разрабатывая технологии для выделения, сохранения и размножения редких клеток. Такой подход позволит исследовать основные биологические компоненты клеток и обещает изменить изучение, диагностику и лечение многих болезней. 

Источник: facebook.com

Источник: biointerfaces.umich.edu

  

Новая технология лечения рубцовых поражений, Rokit

Источник: 3dprintingindustry.com

В феврале 2019 года медицинской общественности был представлен новый метод лечения рубцовых поражений при помощи 3D-биопечати. Используемая сегодня практика прямого введения индуцированных стволовых клеток с использованием шприцев серьезно ограничивает жизнеспособность клеток и точную, равномерно распределенную доставку стволовых клеток в зону заболевания. Это препятствует лечению рубцов кожи, одной из самых распространенных проблем после кожных повреждений. Такие шрамы могут вызвать серьезные физические, эстетические, психологические и социальные проблемы, что приводит к необходимости дополнительных хирургических процедур.

 3D-принтер INVIVO компании ROKIT используется для 3D-печати аутологичных тканей и клеток кожи пациента на искусственном пластыре. При нанесении на рану кожный пластырь-трансплантат обеспечивает естественное образование новых кровеносных сосудов (неоваскуляризацию) для эффективной регенерации кожи.

«Это новый способ преодоления некоторых наиболее явных ограничений, связанных с традиционной терапией стволовыми клетками. Использование методов трехмерной биопечати позволяет эффективно доставлять аутологичные клетки в область раны, сводя к минимуму потерю клеток и значительно повышая жизнеспособность и пролиферацию клеток», — сказал Сеок Хван Ю.

   

Заключение 

Источник: youtube.com

Возможности применения Invivo огромны, и Rokit не стоит на месте, демонстрируя все новые и новые способы использования своего устройства.Можно не сомневаться, что благодаря таким компаниям, как Rokit Healthcare, уже в недалеком будущем 3D-биопечать станет такой же повседневной реальностью, какими стали другие, некогда фантастические технологии.

Купите Rokit Invivo в Top 3D Shop — получите ултрасовременный биопринтер, официальную гарантию и лучший возможный сервис.

 

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:
2 голоса, в среднем: 5 из 5
Эта информация оказалась полезной?

Да Нет


Комментарии

  • Ещё никто не оставил отзывов к записи.

Написать комментарий

Оцените статью
Читайте также
24 января 2020 1518
Фотополимеры Gorky Liquid — свойства и применение
Кейсы применения фотополимеров Gorky Liquid.
Читать далее
02 августа 2019 12297
Роботы в медицине: применение и возможности
Медицинская робототехника: обзор оборудования и кейсов применения.
Читать далее
22 февраля 2019 2848
3D-печать в науке: обзор применения
Обзор применения 3D-принтеров в научных исследованиях.
Читать далее
16 августа 2019 13971
Роботы-манипуляторы, что они могут и где применяются
Виды, возможности и применение роботов-манипуляторов.
Читать далее
07 февраля 2020 1394
Обзор 3D-принтера для керамики Delta WASP 40100 Clay
WASP 40100 Clay — LDM delta-принтер для керамики.
Читать далее
Технопарк «Калибр», Годовикова, 9, строение 16, офис 1.2 Москва, Россия +7 (499) 322-23-19